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中图分类号：TE832文献标识码： A
一、项目概况及建设内容
南水北调睢宁县尾水资源化利用及导流工程（简称尾水导流工程）是徐州截污导流工程的重要组成部分，是保障南水北调徐洪河“清水廊道”一项重要工程。工程位于睢宁县、邳州市境内，输水线路途径10个镇。
二、管道的选择
2.1管道选择的基本要求
睢宁县尾水导流工程，设计规模为4.0万吨/天。主要建筑物包括53.82公里输送尾水管道、3座提升泵站和41处交叉建筑物（包括跨河和拖管、顶管管道工程）。管道工程包括：两座污水处理厂之间DN500管道长4.66千米，设计流量0.231立方米每秒，输送DN800管道长49.16千米，设计流量0.463立方米每秒；管道主要技术参数：设计内水压力0.6Mpa，刚度等级SN≥8000N/m2，管道管顶覆土深度1-4m左右。
工程是全线封闭管道，尾水经泵站加压输送，由于地势高低起伏，转角及穿河过路等节点较多，管道的设计工作压力等级极限为1.2MPa，设计管道压力为0.6 MPa，稳定工作压力为0.2MPa。
本工程所在地属地震液化区，地震设防烈度为8度，需采用有利抗震的管材。
2.2管道选材
输水管材是影响工程工程造价和安全运行的主要因素，本工程DN800管道长49.16千米，对管材选择进行比较。对DN800：钢管、球墨铸铁管、玻璃钢管、预应力钢筒砼管、预制钢筋砼管共5种管材的一次性投资、泵站设置、材料性能三方面进行比较。
2.2.1投资比较
从购置、防腐、基础处理、安装4各方面投资计算：钢管3225元/米，球墨铸铁管1705元/米，预应力钢筒砼管1650元/米，玻璃钢管1210元/米，预应力钢筋砼管790元/米。玻璃钢管单价偏低。
2.2.2泵站设置比较
本工程管道53.82km，设计扬程37米。采用球墨铸铁管压力等级才能满足要求，需做三级提升泵站,增加泵站管理占地、工程建设和管理运行费用。采用玻璃钢管只需要做两级提升泵站，相应的管理占地、土建和泵站管理运行费用大大降低。且扬程可达78.2米，满足设计扬程37米要求。
2.2.3材料性能比较
玻璃钢管道的糙率系数0.008—0.01；单根管有效长度可达12米；具有很好的防渗性能、耐腐蚀性，且不需另做防腐的保护措施；使用寿命可达50～70年；接头形式可采取双“O”型圈密封承插连接，接头可适度偏转，大转角可现场手工糊制连接；管道运输、就位、安装速度快。
综合比较，充分考虑适应地基变形能力、地质变化，管道轴线和高程波动起伏，线路转角较多与节点的钢管连接频繁等因素，故采取增加锁键连接方式，锁键连接基本不增加管材造价。
三、质量控制方法
3.1 原材料质量控制
管道的质量控制是工程设计使用寿命的关键环节。优质原材料是产品质量的重要保证，由于南水北调工程的重要意义，把原材料选用作为质量控制原点，把优质品牌内衬树脂和结构层树脂、玻璃钢纤维、石英砂等作为质量控制的关键。石英砂的指数（即粗细度）和根数选择符合设计要求，DN800管道指数不小于240，根数选择及环向和交叉缠绕每次轴向进度有关，使环向缠绕密实度，保证没有陋缠部分。
3.2主要生产工艺基本要求
3.2.1内衬层制作。
制作内衬层在模具表面均匀淋上加入一定比例催化剂和促进剂的树脂，用无碱玻璃纤维表面毡等短纤维织物增强，并用网状物将气泡清除，使其整体密实。
3.2.2结构层制作
制作缠绕层、夹砂层及外保护层。 将设计好的工艺参数输入微机，由微机控制用浸透树脂的无碱玻璃纤维纱进行缠绕直至内部缠绕层厚度。 随即进行环向夹砂操作，并由较大张力的夹砂材料和环向无碱纤维纱密实缠绕，直至达到设计的夹砂层厚度。
3.2.3生产相关参数控制
根据不同季节和环境气温确定固化时间，结构层环向缠绕层数和交叉层数设计必须满足环刚度不小于SN8000的设计要求，交叉和环向缠绕需交替进行，以防治连续交叉缠绕，在交叉角产生气泡，影响管材质量。
3.2.4生产需要注意问题
玻璃钢纤维缠绕前进行预浸润处理，缠到管身同时可再次采取淋浇方式增添浸润树脂，以保证浸润度。
管身部分在内衬和结构层之间的石英砂予以预拌处理，缠到管身后可适当补充淋浇树脂，以保证石英砂和树脂密合。
交叉缠绕和环向缠绕必须交替进行，左右交叉需要有环向缠绕过度，适当配合手工刮平操作，进行每层缠绕同时需进行刮平处理，以保证玻璃钢纤维的浸润更充分，而且可保证下一层缠绕平整度、减少内层汽包。
左右交叉缠绕不可连续进行，可有效防止交叉处气泡产生；每一层玻璃钢纤维必须保证在承口和插口位置缠绕连续，以保证承口和插口与管身连接强度。
3.3生产工艺的主要控制措施
3.3.1 建设处严格履行生产工艺审查制度
委托有資质单位的专家对生产工艺进行审查，确定内衬和结构生产工艺，内衬和结构层玻璃钢纤维的缠绕方法和缠绕层数，确定环向和交叉缠绕层数及交叉和环向缠绕方法，兜纱布层数和石英砂模数等级，对DN800环刚度SN8000的管道经计算。
3.3.2 监理驻场监造制度
为保证管道生产质量建设处坚持采用管材生产驻场监造制度，坚持原材料进厂检测制度、生产工艺审查制度。从原材料质量控制—生产工序审查—产品合格检验—出厂检验等环节，严格履行监理职责。
3.3.3 原材料进厂质量控制
监理部选派有经验的驻场监造工程师负责产品出厂前的质量控制。对每批次进场原材料，必须提供原材料检测报告。内衬树脂及结构树脂等主要材料在使用前，生产厂家须向业主及监理单位提出申请，对进场原材料按照监理工程师要求和相关规范组织抽样自检和委托资质单位送检，经检验合格后方可投入生产。
3.3.4 密封圈选用
橡胶圈密封配件必须由资质单位提供，附有质量检测报告，检测内容符合排水管道密封圈质量要求规范。密封圈的使用寿命不得小于管道设计和工程设计使用寿命，并经检测合格方可使用，进场后按照规范进行抽检；锁键采用高分子耐磨材料，根据管径大不同选择锁键材料、规格、尺寸。材质一般选用尼龙棒锁键；规格一般DN500直径截面积不小于12mm，DN800管道的锁键，一般采用截面为圆形的直径为12-14cm，尺寸根据管道直径确定。
3.3.5 键槽和密封圈加工
当管道固话时间达到设计强度后，在未脱模之前，采取机械车削加工方法一次成型，锁键尺寸必须选择满足纵向伸缩性和横向转角要求。键槽深度满足锁键和橡胶圈安装要求，并需经现场试验安装确定。键槽间距需满足每根最大转角达到1.5度要求。承口和插口安装需经过抽取一部分产品在未出厂前进行反复试验，能够满足施工安装要求后方可出厂。
3.4运输质量控制
选择专业的承揽运输队伍，装卸工人、打包工人、运输司机等相关人员必须经过专业知识、安全方面的培训。
运输层数不得大于2层，层之间采取多支点软木材料隔垫，支点不小于4处，垫板截面为长方形木材，禁止使用截面为圆形支点材料，模板与管道接触长度不小于20cm；并且上下层垫板应保持在同一垂线上，不得错位。
管道运输选备合适的货车。装车前对车辆，绳索，护栏等紧固工具进行全面检查，保证在特殊道路运输过程的安全；发运之前，使用软性发泡布袋做好接口和法兰盘等处保护工作，防止运输过程中由于摩擦碰撞对管件造成损坏；管材在装卸按相关规范执行，轻装轻放，严禁摔跌或撞击。
装卸时吊索使用柔韧的、较宽的皮带、吊带或绳，不得用钢丝绳或铁链直接接触吊装管材；管材的起吊采用宽带两个吊点起吊，严禁用绳子贯穿其两端来装卸管材。
用包装袋做好发运的管材管壁及接头的保护，单个管材发运应视管径大小、数量确定。两根管的管壁保持一定的距离，分别在管底嵌入木楔保护；严禁在运输过程中发生管与管之间、管与其他物体之间的碰撞。
四、安装的质量控制
4.1沟槽开挖
高程和轴线按照设计图纸要求开挖至一定高程，采取人工开挖，将原状土压实达到设计要求，开挖轴线保持顺直，沟槽宽度满足设计要求。
4.2砂垫层铺设
按照设计要求和试验确定铺设底砂层厚度，选择合适机具压实，高程复测后经监理确认合格后下管道安装。
4.3管道安装
需严格控制好每一节管道安装高程和轴线，安装时保持承口、插口表面和橡胶圈干净，选用无腐蚀的承插润滑剂，对称拉近，就位后，插入锁键，接头密封打压试验；一个单元安装完后，对管高程进行复测，保证管道安装顺直，记录好管道编号。
4.4管道埋设
侧面砂回填要求分层填砂分层压实，两侧同时填砂同时压实；覆土压实要求，确定第一层回填深度，不得小于设计要求，小机具压实，防治对管道造成破坏，然后分层回填压实。
五、常见外观质量问题和质量检测
5.1外观质量
常见的外观质量问题：管壁内有气泡；玻璃纤维浸润不饱和明显看到一道道白色线；局部漏砂和厚度不均匀；承口和插口光洁度不够；管道内壁光滑度差等。
5.1主要检测指标
内衬层厚度；外观质量；初始环刚度；扰曲水平A、B；初始环向和轴向拉伸强度；巴士硬度；树脂不可溶分含量；初始环向弯曲强度。
结语
玻璃钢夹砂管道具有重量轻、强度高、内壁光滑、耐腐蚀、工程寿命长、运输安装方便等优越性，是一种新型的输水管材。玻璃钢夹砂管道安装是一门较复杂、系统的实用性课题，在具体施工中要抓住施工工艺的特点，做好施工各环节的质量控制，充分体现出玻璃钢夹砂管道的优点，促使其得到更广泛的应用。
一、项目概况及建设内容
南水北调睢宁县尾水资源化利用及导流工程（简称尾水导流工程）是徐州截污导流工程的重要组成部分，是保障南水北调徐洪河“清水廊道”一项重要工程。工程位于睢宁县、邳州市境内，输水线路途径10个镇。
二、管道的选择
2.1管道选择的基本要求
睢宁县尾水导流工程，设计规模为4.0万吨/天。主要建筑物包括53.82公里输送尾水管道、3座提升泵站和41处交叉建筑物（包括跨河和拖管、顶管管道工程）。管道工程包括：两座污水处理厂之间DN500管道长4.66千米，设计流量0.231立方米每秒，输送DN800管道长49.16千米，设计流量0.463立方米每秒；管道主要技术参数：设计内水压力0.6Mpa，刚度等级SN≥8000N/m2，管道管顶覆土深度1-4m左右。
工程是全线封闭管道，尾水经泵站加压输送，由于地势高低起伏，转角及穿河过路等节点较多，管道的设计工作压力等级极限为1.2MPa，设计管道压力为0.6 MPa，稳定工作压力为0.2MPa。
本工程所在地属地震液化区，地震设防烈度为8度，需采用有利抗震的管材。
2.2管道选材
输水管材是影响工程工程造价和安全运行的主要因素，本工程DN800管道长49.16千米，对管材选择进行比较。对DN800：钢管、球墨铸铁管、玻璃钢管、预应力钢筒砼管、预制钢筋砼管共5种管材的一次性投资、泵站设置、材料性能三方面进行比较。
2.2.1投资比较
从购置、防腐、基础处理、安装4各方面投资计算：钢管3225元/米，球墨铸铁管1705元/米，预应力钢筒砼管1650元/米，玻璃钢管1210元/米，预应力钢筋砼管790元/米。玻璃钢管单价偏低。
2.2.2泵站设置比较
本工程管道53.82km，设计扬程37米。采用球墨铸铁管压力等级才能满足要求，需做三级提升泵站,增加泵站管理占地、工程建设和管理运行费用。采用玻璃钢管只需要做两级提升泵站，相应的管理占地、土建和泵站管理运行费用大大降低。且扬程可达78.2米，满足设计扬程37米要求。
2.2.3材料性能比较
玻璃钢管道的糙率系数0.008—0.01；单根管有效长度可达12米；具有很好的防渗性能、耐腐蚀性，且不需另做防腐的保护措施；使用寿命可达50～70年；接头形式可采取双“O”型圈密封承插连接，接头可适度偏转，大转角可现场手工糊制连接；管道运输、就位、安装速度快。
综合比较，充分考虑适应地基变形能力、地质变化，管道轴线和高程波动起伏，线路转角较多与节点的钢管连接频繁等因素，故采取增加锁键连接方式，锁键连接基本不增加管材造价。
三、质量控制方法
3.1 原材料质量控制
管道的质量控制是工程设计使用寿命的关键环节。优质原材料是产品质量的重要保证，由于南水北调工程的重要意义，把原材料选用作为质量控制原点，把优质品牌内衬树脂和结构层树脂、玻璃钢纤维、石英砂等作为质量控制的关键。石英砂的指数（即粗细度）和根数选择符合设计要求，DN800管道指数不小于240，根数选择及环向和交叉缠绕每次轴向进度有关，使环向缠绕密实度，保证没有陋缠部分。
3.2主要生产工艺基本要求
3.2.1内衬层制作。
制作内衬层在模具表面均匀淋上加入一定比例催化剂和促进剂的树脂，用无碱玻璃纤维表面毡等短纤维织物增强，并用网状物将气泡清除，使其整体密实。
3.2.2结构层制作
制作缠绕层、夹砂层及外保护层。 将设计好的工艺参数输入微机，由微机控制用浸透树脂的无碱玻璃纤维纱进行缠绕直至内部缠绕层厚度。 随即进行环向夹砂操作，并由较大张力的夹砂材料和环向无碱纤维纱密实缠绕，直至达到设计的夹砂层厚度。
3.2.3生产相关参数控制
根据不同季节和环境气温确定固化时间，结构层环向缠绕层数和交叉层数设计必须满足环刚度不小于SN8000的设计要求，交叉和环向缠绕需交替进行，以防治连续交叉缠绕，在交叉角产生气泡，影响管材质量。
3.2.4生产需要注意问题
玻璃钢纤维缠绕前进行预浸润处理，缠到管身同时可再次采取淋浇方式增添浸润树脂，以保证浸润度。
管身部分在内衬和结构层之间的石英砂予以预拌处理，缠到管身后可适当补充淋浇树脂，以保证石英砂和树脂密合。
交叉缠绕和环向缠绕必须交替进行，左右交叉需要有环向缠绕过度，适当配合手工刮平操作，进行每层缠绕同时需进行刮平处理，以保证玻璃钢纤维的浸润更充分，而且可保证下一层缠绕平整度、减少内层汽包。
左右交叉缠绕不可连续进行，可有效防止交叉处气泡产生；每一层玻璃钢纤维必须保证在承口和插口位置缠绕连续，以保证承口和插口与管身连接强度。
3.3生产工艺的主要控制措施
3.3.1 建设处严格履行生产工艺审查制度
委托有資质单位的专家对生产工艺进行审查，确定内衬和结构生产工艺，内衬和结构层玻璃钢纤维的缠绕方法和缠绕层数，确定环向和交叉缠绕层数及交叉和环向缠绕方法，兜纱布层数和石英砂模数等级，对DN800环刚度SN8000的管道经计算。
3.3.2 监理驻场监造制度
为保证管道生产质量建设处坚持采用管材生产驻场监造制度，坚持原材料进厂检测制度、生产工艺审查制度。从原材料质量控制—生产工序审查—产品合格检验—出厂检验等环节，严格履行监理职责。
3.3.3 原材料进厂质量控制
监理部选派有经验的驻场监造工程师负责产品出厂前的质量控制。对每批次进场原材料，必须提供原材料检测报告。内衬树脂及结构树脂等主要材料在使用前，生产厂家须向业主及监理单位提出申请，对进场原材料按照监理工程师要求和相关规范组织抽样自检和委托资质单位送检，经检验合格后方可投入生产。
3.3.4 密封圈选用
橡胶圈密封配件必须由资质单位提供，附有质量检测报告，检测内容符合排水管道密封圈质量要求规范。密封圈的使用寿命不得小于管道设计和工程设计使用寿命，并经检测合格方可使用，进场后按照规范进行抽检；锁键采用高分子耐磨材料，根据管径大不同选择锁键材料、规格、尺寸。材质一般选用尼龙棒锁键；规格一般DN500直径截面积不小于12mm，DN800管道的锁键，一般采用截面为圆形的直径为12-14cm，尺寸根据管道直径确定。
3.3.5 键槽和密封圈加工
当管道固话时间达到设计强度后，在未脱模之前，采取机械车削加工方法一次成型，锁键尺寸必须选择满足纵向伸缩性和横向转角要求。键槽深度满足锁键和橡胶圈安装要求，并需经现场试验安装确定。键槽间距需满足每根最大转角达到1.5度要求。承口和插口安装需经过抽取一部分产品在未出厂前进行反复试验，能够满足施工安装要求后方可出厂。
3.4运输质量控制
选择专业的承揽运输队伍，装卸工人、打包工人、运输司机等相关人员必须经过专业知识、安全方面的培训。
运输层数不得大于2层，层之间采取多支点软木材料隔垫，支点不小于4处，垫板截面为长方形木材，禁止使用截面为圆形支点材料，模板与管道接触长度不小于20cm；并且上下层垫板应保持在同一垂线上，不得错位。
管道运输选备合适的货车。装车前对车辆，绳索，护栏等紧固工具进行全面检查，保证在特殊道路运输过程的安全；发运之前，使用软性发泡布袋做好接口和法兰盘等处保护工作，防止运输过程中由于摩擦碰撞对管件造成损坏；管材在装卸按相关规范执行，轻装轻放，严禁摔跌或撞击。
装卸时吊索使用柔韧的、较宽的皮带、吊带或绳，不得用钢丝绳或铁链直接接触吊装管材；管材的起吊采用宽带两个吊点起吊，严禁用绳子贯穿其两端来装卸管材。
用包装袋做好发运的管材管壁及接头的保护，单个管材发运应视管径大小、数量确定。两根管的管壁保持一定的距离，分别在管底嵌入木楔保护；严禁在运输过程中发生管与管之间、管与其他物体之间的碰撞。
四、安装的质量控制
4.1沟槽开挖
高程和轴线按照设计图纸要求开挖至一定高程，采取人工开挖，将原状土压实达到设计要求，开挖轴线保持顺直，沟槽宽度满足设计要求。
4.2砂垫层铺设
按照设计要求和试验确定铺设底砂层厚度，选择合适机具压实，高程复测后经监理确认合格后下管道安装。
4.3管道安装
需严格控制好每一节管道安装高程和轴线，安装时保持承口、插口表面和橡胶圈干净，选用无腐蚀的承插润滑剂，对称拉近，就位后，插入锁键，接头密封打压试验；一个单元安装完后，对管高程进行复测，保证管道安装顺直，记录好管道编号。
4.4管道埋设
侧面砂回填要求分层填砂分层压实，两侧同时填砂同时压实；覆土压实要求，确定第一层回填深度，不得小于设计要求，小机具压实，防治对管道造成破坏，然后分层回填压实。
五、常见外观质量问题和质量检测
5.1外观质量
常见的外观质量问题：管壁内有气泡；玻璃纤维浸润不饱和明显看到一道道白色线；局部漏砂和厚度不均匀；承口和插口光洁度不够；管道内壁光滑度差等。
5.1主要检测指标
内衬层厚度；外观质量；初始环刚度；扰曲水平A、B；初始环向和轴向拉伸强度；巴士硬度；树脂不可溶分含量；初始环向弯曲强度。
结语
玻璃钢夹砂管道具有重量轻、强度高、内壁光滑、耐腐蚀、工程寿命长、运输安装方便等优越性，是一种新型的输水管材。玻璃钢夹砂管道安装是一门较复杂、系统的实用性课题，在具体施工中要抓住施工工艺的特点，做好施工各环节的质量控制，充分体现出玻璃钢夹砂管道的优点，促使其得到更广泛的应用。